論新型高分子材料的開發(fā)與應(yīng)用

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1、論新型高分子材料的開發(fā)與應(yīng)用0.引言高分子材料是指由相對(duì)分子質(zhì)量較大的化合物分子構(gòu)成的材料。按其，高分子材料可分為天然，合成，半合成材料，包括了塑料，合成纖維，合成橡膠，涂料，粘合劑和高分子基復(fù)合材料。從1907年高分子酚醛樹脂的出現(xiàn)以來，高分子材料因其普遍具有許多金屬和無機(jī)材料所無法取代的優(yōu)點(diǎn)而獲得迅速的發(fā)展。然而，現(xiàn)在大規(guī)模生產(chǎn)的還只是在尋常條件下能夠使用的高分子物質(zhì)，即通用高分子。它們存在著機(jī)械強(qiáng)度和剛性差、耐熱性低等缺點(diǎn)，而現(xiàn)代工程技術(shù)的發(fā)展對(duì)高分子材料提出了更高的要求。于是新型高分子材料的開發(fā)與應(yīng)用尤為重要。耐高溫、高強(qiáng)度、高模量、高沖擊性、耐極端條件等高性能的新型

2、高分子材料的開發(fā)與應(yīng)用不但能解決現(xiàn)階段的高分子材料所面臨的問題，而且也將積極地推動(dòng)高分子材料向功能化、智能化、精細(xì)化方向的發(fā)展。與此同時(shí)，我國十二五計(jì)劃也將高分子材料的開發(fā)研究納入了其中，作為其重要研究方向之一的新型高分子材料的開發(fā)研究必將會(huì)極大地推動(dòng)我國材料技術(shù)的發(fā)展。1.國內(nèi)外高分子材料開發(fā)現(xiàn)狀21世紀(jì)是一個(gè)科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展進(jìn)步，生產(chǎn)力大幅度提高的新紀(jì)元。材料工業(yè)與信息工業(yè)，生物工程，能源工業(yè)一起成為世界經(jīng)濟(jì)的四大支柱產(chǎn)業(yè)。高分子材料與金屬材料和無機(jī)非金屬材料共同構(gòu)成了應(yīng)用性材料科學(xué)的最重要的三個(gè)領(lǐng)域。高分子材料憑借其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)占領(lǐng)了巨大的市場(chǎng)。世界高分子材料工業(yè)正在高速

3、地發(fā)展著。世界合成樹脂量從1950年的1.5M工增長到2005年的212M工，每年大概以5％的增長率在迅速地增長?，F(xiàn)在塑料的產(chǎn)量早已超過了木材和水泥等結(jié)構(gòu)材料的總產(chǎn)量。合成橡膠的產(chǎn)量也已超過了天然橡膠，而合成纖維的年產(chǎn)量在上個(gè)世紀(jì)80年代就已經(jīng)達(dá)到了棉花、羊毛等天然和人造纖維的2倍。對(duì)于我國而言，目前我國是世界上最大的樹脂進(jìn)口國，每年進(jìn)口的樹脂數(shù)量大約是世界樹脂總貿(mào)易的25％到30％。我國的樹脂合成工業(yè)正高速地發(fā)展當(dāng)中，樹脂合成能力也在飛速地提高中。然而與西方發(fā)達(dá)國家仍然存在著差距。2.開發(fā)新型高分子材料的重要意義和途徑從上世紀(jì)30年代高分子材料的出現(xiàn)開始到現(xiàn)代，世界工業(yè)科學(xué)

4、不再只是滿足與對(duì)基礎(chǔ)高分子材料的開發(fā)研究，從90代開始，科學(xué)家們就將注意力集中到了高功能，高智能的高分子材料開發(fā)上。現(xiàn)代工業(yè)對(duì)于新型高分子材料的需求日益強(qiáng)烈。新型高分子材料的開發(fā)主要是集中在制造工藝的改進(jìn)上，以提高產(chǎn)品的性能，減少環(huán)境的污染，節(jié)約資源。就目前而言，合成樹脂新品種、新牌號(hào)和專用樹脂仍然層出不窮，以茂金屬催化劑為代表的新一代聚烯烴催化劑開發(fā)仍然是高分子材料技術(shù)開發(fā)的熱點(diǎn)之一。然而開發(fā)應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷擴(kuò)大。在開發(fā)新聚合方法方面，著重于陰離子活性聚合、基團(tuán)轉(zhuǎn)移聚合和微乳液聚合的丁業(yè)化。在第二次世界大戰(zhàn)中發(fā)展起來的高分子復(fù)合技術(shù)，以及出現(xiàn)于50年代的高分子合金化技術(shù)后。

5、新的復(fù)合技術(shù)和合金化技術(shù)層出不窮。同時(shí)，也更加重視在降低和防止高分子材料生產(chǎn)和使用過程中造成的環(huán)境污染。加快高分子材料回收、再生技術(shù)的開發(fā)和推廣應(yīng)用，大力開展有利于保護(hù)環(huán)境的可降解高分子材料的研究開發(fā)。新型高分子材料的開發(fā)，不但能夠滿足現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展對(duì)于材料工業(yè)的高要求，更能夠促進(jìn)能源與資源的節(jié)約，減少環(huán)境的污染，提高生產(chǎn)能力，更能體現(xiàn)出現(xiàn)代科技的高速發(fā)展。3.新型高分子材料的應(yīng)用現(xiàn)代高分子材料是相對(duì)于傳統(tǒng)材料如玻璃而言是后起的材料，但其發(fā)展的速度應(yīng)用的廣泛性卻大大超越了傳統(tǒng)材料。高分子材料既可以用于結(jié)構(gòu)材料，也可以用于功能材料?，F(xiàn)階段新型高分子材料大致包括高分子分離膜，高分子

6、磁性材料，光功能高分子材料，高分子復(fù)合材料這幾大類。高分子分離膜是用高分子材料制成的具有選擇透過性功能的半透性薄膜。采用這樣的薄膜，以壓力差、溫度梯度、濃度梯度或電位差為動(dòng)力，與以往傳統(tǒng)的分離技術(shù)相比，更加的省能、高效和潔凈等，被認(rèn)為是支撐新技術(shù)革命的重大技術(shù)。高分子磁性材料是磁與高分子材料相結(jié)合的新的應(yīng)用。早期磁性材料具有硬且脆，加工性差等缺點(diǎn)。將磁粉混煉于塑料或橡膠中制成的高分子磁性材料，這樣制成的復(fù)合型高分子磁性材料，比重輕、容易加工成尺寸精度高和復(fù)雜形狀的制品，還能與其它元件一體成型等。光功能高分子材料，是指能夠?qū)膺M(jìn)行透射、吸收、儲(chǔ)存、轉(zhuǎn)換的一類高分子材料。目前，這

7、一類材料已有很多，應(yīng)用也很廣泛。高分子復(fù)合材料是指高分子材料和不同性質(zhì)組成的物質(zhì)復(fù)合粘結(jié)而成的多相材料。高分子復(fù)合材料最大優(yōu)點(diǎn)具有各種材料的長處，如高強(qiáng)度、質(zhì)輕、耐溫、耐腐蝕、絕熱、絕緣等性質(zhì)。這些新型的高分子材料在人類社會(huì)生活，工業(yè)生產(chǎn)，醫(yī)藥衛(wèi)生和尖端技術(shù)等方方面面都有著廣泛的應(yīng)用。例如，在生物醫(yī)用材料界上，研制出的一系列的改性聚碳酸亞丙酯(PM-PPC)新型高分子材料是腹壁缺損修復(fù)的高效材料：在工業(yè)污水的處理上，在不添加任何藥劑的情況下，利用新型高分子材料物理法除去油田中的污水：開發(fā)的聚酰亞胺等熱固